Американскому зрителю комедия известна под названием «Иван Васильевич: Назад в будущее» («Ivan Vasilievich: Back to the Future» и «Ivan the Terrible: Back to the Future»).
При съемках сцены царского пира Гайдай настоял, чтобы вся еда была настоящая, а не бутафорская, но в бюджете картины не были заложены расходы на это. Тогда Гайдай за свой счет «достал» дефицитный по тем временам осётр и прочие деликатесы. Царский стол обошелся ему в 200 рублей.
Когда царский пир был снят и пленка проявлена, кто-то обнаружил, что на столе стоит кем-то оставленная бутылка «Боржоми». Царский пир пришлось полностью переснимать заново.
Царь Иоанн Васильевич Грозный в современной Москве в фильме слушает на магнитофоне (кроме «Эх, раз, ещё раз…» Высоцкого) песню про зайцев « А нам всё равно…» в исполнениии Юрия Никулина из предыдущего фильма Гайдая — Бриллиантовая рука.
На вопрос Бунши "Простите, Ваше имя, отчество? " царица отвечает: «Марфа Васильевна я…» Это может быть только Марфа Васильевна Собакина, пробывшая женой Ивана IV Грозного всего 15 дней. Таким образом Жорж Милославский и Иван Васильевич Бунша находились в древней Москве в один из дней между 28 октября и 12 ноября 1571 года. 13 ноября Марфа Собакина умерла. Однако действие фильма происходит в летнюю пору. Кроме того, известно, что практически сразу после заключения брака Марфа тяжело заболела и едва ли участвовала в пирах, будучи царицей.
Крымский хан действительно шалил на Изюмском шляхе в 1571 году. Да так шалил, что сжёг Москву в мае 1571 года. В следующем году крымский хан был разбит в Битве при Молодях.
Шведский посол говорит не на шведском, а на немецком языке (что соответствует тексту пьесы Булгакова).
Сцены погони за «пришельцами из будущего» снимались в Ростове Великом Ярославской области — белокаменный кремль ростовский, а не московский.
Квартира Шурика находилась в доме 17/19 по Новокузнецкой улице. Эпизод покупки транзисторов необходимых для ремонта машины времени, снимали в магазине «Радиотехника», который находился в этом доме.
На кухне у Шурика Иван Грозный спрашивает: «Водку клюшница делала?». В Кремле, в Сытном дворце находилась ключня, или Клюшная палата. В Клюшной палате сидели Степенные клюшники. В клюшной палате «сидели приказную водку», то есть настойки, изготовляемые по заказу царя[2].
Интересный факт с якобы продакт-плейсмент сигарет Marlboro во время того, как Милославский исполняет песню «Вдруг как в сказке скрипнула дверь» был замечен многими, но настоящей «скрытой рекламой» это не было — компания «Филип Моррис» не заплатила за этот явный показ пачки сигарет ни копейки. Как и Сбербанк СССР, который «рекламирует» Милославский в сцене ограбления квартиры Шпака.[источник не указан 26 дней]
По сети ходили и продолжают ходить слухи, что Гайдай снялся в роли осветителя на съемочной площадке. Однако, тем, кто знаком с настоящей внешностью Гайдая, несложно понять, что между этими двумя людьми вряд ли есть что-то общее.
Когда стрельцы ловят Жоржа Милославского и Буншу, убегающих по Кремлю, они вооружены бердышами. Однако, на крыше, когда Милославский крикнул «Стойте!» и подпрыгнул, видно, что те же стрельцы стоят с пустыми руками, так как актерам нужно было прыгать с высоты.

В сцене ограбления квартиры Шпака, Миловславский сначала держит облигации Госзайма, а в следующем кадре, показывает зрителям уже пачки денежных банкнот.
В сцене допроса милиционерами Иван Васильевич на вопрос о годе рождения отвечает: «Тысяча пятьсот тридцать третий от Рождества Христова», хотя Иван Грозный родился 25 августа 1530 года, а летоисчисление «от Рождества Христова» было введено Пётром I только в 1700 году. До этого на Руси вели летоисчисление «от сотворения мира». Таким образом, ответ Ивана Васильевича должен был звучать как «Лето семь тысяч тридцать восьмое от сотворения мира».
Скипетр и держава, которые держит в руках Бунша (и которые изображены на иконе), как символ царской власти появились на сто лет позднее происходящих событий, в XVII веке.
Милиция приезжает расследовать квартирную кражу на автомобиле ГАИ.
Одна из машин Скорой Помощи начинает свой путь от центрального входа телецентра Останкино.
В лифте («Замуровали, демоны!») царь крестится тремя перстами. До 1653 года православные крестились двумя перстами.
На допросе Иван Василиевич говорит, что брал Ревель, однако это исторически неверно: около двух месяцев Ревель был под осадой армии Ивана Грозного, но так и не был взят.
Когда войско отправляется на войну, мы видим безбородых и безусых солдат, хотя в те времена растительность на лице сбривать простолюдину запрещалось.
В начале фильма видно, что аквариум в квартире инженера Тимофеева не работает, в нем мутная вода и нет рыбок. В середине фильма мы видим тот же аквариум с чистой водой и плавающими рыбками, хотя ни Шурику, ни его жене было не до этого.
Квартира Шурика находилась на Новокузнецкой улице, однако Иван Грозный, выйдя на балкон его квартиры, сказал «Лепотааа!», обозревая Новый Арбат (тогда еще Калининский проспект) и здание СЭВа с высотки дома № 26 (раньше там был магазин «Мелодия»).
«Икра заморская, баклажанная» была завезена в Россию в 17 веке из Ирана, т.е позже описываемых событий. Интересно, что на царском столе лежала не баклажанная икра, а кабачковая икра.
Когда Бунша на троне тихо расспрашивает Феофана, за кадром шведский посол заново проговаривает свой текст.